7素子宇宙線望遠鏡による超高エネルギー宇宙物理学

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最高エネルギー宇宙線、高エネルギーガンマ線による高エネルギー宇宙物理の研究を進めるために、米国ユタ州に7素子宇宙線望遠鏡を設置し、この装置による観測を行ってきた。7素子宇宙線望遠鏡では、従来の方法と異なり、宇宙線空気シャワーからのチェレンコフ光、シシチレーション光を光学的な方法により測定する。宇宙線空気シャワーの飛跡を大口径の望遠鏡で撮像し、その3次元的な特徴からより多くの情報を取り出すこと、また高精度のエネルギー測定、到来方向測定が可能となる。平成8年より3年をかけて7素子宇宙線望遠鏡をユタ州ダグウェイのユタ大学フライズアイサイトに設置をおこなった。また同時に設置された装置を使い、約2年間連続観測を行ってきた。研究成果としては、カニ星雲、活動銀河Mrk421、Mrk501、1ES1959からの高エネルギーガンマ線を検出することに成功した。特にMrk501からのガンマ線については、そのエネルギー分布に折れ曲がりが存在すること、また、その強度に24日の周期性があることを発見した。 活動銀河1ES1959は我々によりはじめてガンマ線天体であることが同定された。最高エネルギー宇宙線はその頻度が極端に低いので、現段階では、22km遠方から大気中にレーザーを放射し、擬似宇宙線空気シャワーを作り、装置の感度を評価すると同時に、大気の透明度を定量化することに成功した。